Теория, технология и оборудование диффузионной сварки
Внимание! эта страница распознана автоматически, поэтому мы не гарантируем, что она не содержит ошибок. Для того, чтобы увидеть оригинал, Вам необходимо
Если Вы являетесь автором данной книги и её распространение ущемляет Ваши авторские права или если Вы хотите внести изменения в данный документ или опубликовать новую книгу свяжитесь с нами по по .
Страницы: 1 2 3... 95 96 97 98 99 100 101... 174 175 176
|
|
|
|
Молибден используют при изготовлении нагревательных элементов для вакуумных и водородных печей, тепловых экранов для различных устройств. § 6. ПОДГОТОВКА ПОВЕРХНОСТИ МЕТАЛЛОВ К ДИФФУЗИОННОЙ СВАРКЕ С НЕМЕТАЛЛАМИ Большая часть стекол и керамик, выпускаемых промышленностью, синтезирована на основе различных сочетаний кислородных соединений элементов таблицы Д. И. Менделеева. Эти материалы могут находиться в аморфном, кристаллическом и смешанном состоянии. Объединяет их ионное строение, которое отличается от строения кристаллической решетки. Для обеспечения надежной связи ионной структуры стекла или "керамики с металлической решеткой необходимо создать переходный слой. Как было показано выше, одна группа металлов взаимодействует со стеклом и керамикой через оксиды, создаваемые на поверхности металла, а другая в результате реакции замещения металлами элементов в оксидах керамики и стекла с образованием в зоне сварки твердых растворов. В первом случае на поверхности металла преднамеренно создается тонкий слой оксида, как правило, низшей валентности, во втором — металл тщательно очищают от оксидных пленок, а в процессе сварки защищают от окисления. Это положение и определяет подход в подготовке поверхности металлов под сварку. Таким образом, металлы, относящиеся по электронному строению к с?-элементам (переходные металлы и медь), взаимодействуют со стеклом и керамикой через оксиды низшей валентности, а металлы, относящиеся к еи р-элементам (литий, бериллий, магний и алюминий), взаимодействуют с оксидами стекла и керамики по реакции замещения, поэтому перед сваркой оксиды с их поверхности удаляют, а процесс сварки осуществляют при высоком вакууме. Для сварки кварцевого стекла и керамики широко используют медные прокладки. На поверхности медной прокладки перед сваркой со стеклом и керамикой необходимо создать оксид низшей валентности (Си20), который обладает хорошим сцеплением с основой и имеет низкий температурный коэффициент линейного расширения, близкий к температурному коэффициенту линейного расширения кварцевого стекла. Окисление медных прокладок осуществляют при нагреве в вакуумной камере с последующим напуском воздуха при заданной температуре, а именно нагрев до 1223 К, выдержка в течение 3 мин, охлаждение, во время которого напускают воздух. После напуска воздуха, температура которого не превышает 573 К, медь имеет поверхность розового цвета. С увеличением темпера 196 туры до 673 К она приобретает малиновый оттенок,, в интервале 673—723 К появляются фиолетовые тона, и при температуре 873—1023 К поверхность становится черной, на ней появляются рыхлые, легкоотслаивающиеся слои. Прокладки, окисленные при температуре 573—673 К, имеют тонкую и очень прочную оксидную пленку, которую невозможно отделить от основного металла. Электронно-микроскопические исследования фрактографии поверхности окисленной меди подтверждают, что наиболее мелкозернистая и плотная структура, оксидов наблюдается на образцах, окисленных при температуре 573—673 К. Внешний осмотр прокладок, прошедших предварительное окисление и имитацию сварки, показал, что поверхность, находящаяся в зажатом состоянии, не изменила внешнего вида и окисленные слои визуально остались почти неизменными. В тех местах, где поверхность не была прижата пуансоном, а имела контакт непосредственно с вакуумированным пространством камеры, произошла сублимация оксидов и медь снова приобрела розовый цвет. Возгонка (сублимация) оксидных пленок в вакууме возможна при условии, когда давление насыщенного пара оксида превышает парциальное давление паров того же оксида в газовой фазе. При диффузионной . сварке возможна возгонка оксидов многих металлов, например молибдена, хрома, в меньшей степени никеля, титана. Состояние оксидов на поверхности меди зависит от температуры воздуха в сварочной камере и степени разрежения. Так, с увеличением разрежения в сварочной камере происходит энергичная диссоциация оксидов и сублимация их с поверхности меди, что влечет за собой обеднение кислородом зоны соединения. Именно этот процесс и может явиться причиной снижения прочности сварного соединения, поэтому оптимальным разрежением при сварке меди с керамикой является вакуум 1,3Ю-1— Ы0-2Па. Обработка ковара перед диффузионной сваркой заключается в обезжиривании, травлении и последующем окислении. После химической обработки детали из ковара подвергают специальному окислению, поскольку механическая прочность соединения и его вакуумная плотность существенным образом зависят от структуры и состава оксидных слоев на поверхности. Оксидная пленка обычно образуется неравномерно, в большинстве случаев окисление является структурно чувствительным процессом, т. е. сначала идет по границам зерен, а уже потом по их телам. Скорость окисления существенно зависит от размеров зерен. Чем больше размер зерен, тем медленнее идет процесс окисления, т. е. чем более развиты границы, а они являются наиболее активными в процессе окисления, тем образуется большее количество оксидов. При изучении характера окисления ковара установлено, что границы кристаллических зерен окисляются более легко, чем их грани. В первый период окисления оксиды 197
Карта
|
|
|
|
|
|
|
|
Страницы: 1 2 3... 95 96 97 98 99 100 101... 174 175 176
Внимание! эта страница распознана автоматически, поэтому мы не гарантируем, что она не содержит ошибок. Для того, чтобы увидеть оригинал, Вам необходимо скачать книгу |
